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困難とされてきたSN2型反応による有用含フッ素化合物の合成法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 12650854
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 合成化学
研究機関岡山大学

研究代表者

片桐 利真  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (70202009)

研究分担者 宇根山 健治  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (00033150)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード有機フッ素化合 / 分子内求核置換反応 / アミノ酸 / トリフルオロメチル基 / 光学活性 / 電子効果 / 立体効果 / 有機フッ素化合物 / ピロリジン / シクロプロパン / ジアステレオ選択性
研究概要

本研究では、これまで困難とされてきたトリフルオロメチル基近傍における求核置換反応を、分子内的な求核置換3員環形成反応にすることにより成功した。これを鍵反応として、光学活性な含フッ素アミノ酸、アミノアルコールを合成した。
窒素求核剤による分子内的な求核置換によりアジリジンを合成できた。このアジリジンの開環により種々の光学活性なβ,β,β-トリフルオロアミンを合成できる。さらに窒素求核剤による5員環形成反応について検討したところ、3員環形成反応と同程度の収率で目的物を得た。
シアノ基により安定化したカルバニオンによる分子内的な求核置換によりトリフルオロメチルシクロプロパンを合成した。動的な反応の立体制御により、生成物の立体配座はトリフルオロメチル基の結合している炭素上で反転し、高いジアステレオ選択性で反応は進行した。このジアステレオ選択性は計算化学的手法により説明された。すなわち、基質の置換基効果を詳細に検討したところ、ジアステレオ選択性の根源が静電反発であることが示された。これらの生成物より光学活性な含フッ素シクロプロパン・アミノ酸の合成に成功した。
これらの反応等で得られた3員環化合物を開環して得られた光学活性なアミノアルコールの利用として、不斉配位子としての能力を検討した。ジアルキル亜鉛によるアルデヒドのアルキル化反応において、他の配位子に見られない濃度依存性を有していた。
また、本研究により得られたエポキシド、アジリジンの2位(トリフルオロメチル基の結合している位置)をアニオン化し、求電子剤と反応させることに成功した。特にアジリジンからはα-トリフルオロメチルアミノ酸の汎用合成中間体を得た。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] T.Katagiri, M.Irie, K.Uneyama: "Syntheses of Optically Active Trifluoronorcolonamic Acids"Organic Letters. 2. 2423-2425 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Matsukawa, J.S.Dileep Kumar, Y.Yoneyama, T.Katagiri, K.Uneyama: "Reversed Diastereoselectivity in the Ring Opening Reaction of (S)-TFPO with a Chiral Aminoacetonitrile Shiff Base"Tetrahedron : Asymmetry. 11. 4521-4528 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katagiri, S.Yamaji, M.Handa, M.Irie, K.Uneyama: "Diastereoselectivity Controlled by Electrostatic Repulsion between the Negative Charge on a Trifluoromethyl Group and that on Aromatic Rings"Chemical Communication. 2001. 2054-2055 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katagiri, M.Handa, Y.Matsukawa, J.S.Dileep Kumar, K.Uneyama: "Efficient Synthesis of an Optically Pure β-Bromo-β,β-difluoroalanine Derivative, a General Precursor for β,β-Difluoroamino Acids"Tetrahedron : Asymmetry. 12. 1303-1311 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamauchi, T.Katagiri, K.Uneyama: "The First Generation and Stereospecific Alkylation of a-Trifluoromethyl Oxiranyl Anion"Organic Letters. 4. 173-176 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katagiri, Y.Fujiwara, S.Takahashi, N.Ozaki, K.Uneyama: "Chiral Induction Controlled by Aggregation of Organometallics : Trifluoromethylated Aminoalcohols for Chiral Ligands in Et_2Zn Alkylation of Benzaldehyde"Chemical Communication. 2002. 986-987 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katagiri, K.Uneyama: "A Chemistry of 2,3-Epoxy-1,1,1-trifluoropropane"Journal of Fluorine Chemistry. 105. 285-293 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Uneyama, T.Katagiri, H.Amii: "New Approaches to Stereoselective Synthesis of Fluorinated Amino Acids"Synthetic Organic Chemistry Japan. 60. 1069-1075 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Katgiri, K.Uneyama: "Stereospecific Substitution at α-Carbon to Trifluoromethyl Group : Application to Optically Active Fluorinated Amino Acid Syntheses"Chirality. 15. 4-9 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Katagiri, M. Irie, K. Uneyama: "Syntheses of Optically Active Trifluoronorcolonamic Acids,"Org. Lett. 2. 2423-2425 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y Matsukawa, J. S. Dileep Kumar, Y. Yoneyama, T. Katagiri, K. Uneyama: "Reversed Diastereoselectivity in the Ring Opening Reaction of (S)-TFPO with a Chiral Aminoacetonrtrile Shiff Base,"Tetrahedron : Asymmetry. 11. 4521-4528 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Katagiri, S. Yamaji, M. Handa, M. Irie, K. Uneyama: "Diastereosetectivity Controlled by Electrostatic Repulsion between the Negative Charge on a Trifluoromethyl Group and that on Aromatic Rings,"Chem. Commun.. 2054-2055 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Katagiri, M. Handa, Y. Matsukawa, J. S. Dileep Kumar, K. Uneyama: "Efficient Synthesis of an Optically pure β-Bromo-β,β-difluoroalanine Derivative, a General Precursor for β,β-Difluoroamino Acids."Tetrahedron : Assymetry. 12. 1303-1311 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yamauchi, T. Katagiri, K. Uneyama: "The First Generation and Stereospecific Alkylation of α-Trifluoromethyl Oxiranyl Anion,"Org. Lett.. 4. 173-176 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Katagiri, Y Fujiwara, S. Takahashi, N. Ozaki, K. Uneyama: "Chiral Induction Controlled by Aggregation of Organometallics : Trifluoromethylated Aminoalcohols for Chiral Ligands in Et_2Zn Akylation of Benzaldehyde"Chem. Commun.. 986-987 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Katgiri, K. Uneyama: "A Chemistry of 2,3-Epoxy-1,1,1-trifluoropropane"J. Fluorine. Chem.. 105. 285-293 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Uneyama, T. Katagiri, H. Amii: "New Approaches to Stereoselective Synthesis of Fluorinated Amino Acids"Synth. Org. Chem. Jpn.. 60. 1069-1075 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ktatgiri, K. Uneyama: "Stereospecific Substitution at α-Carbon to Trifluoromethyl Group : Application to Optically Active Fluorinated AminoAcid Syntheses"Chirality. 15. 4-9 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamauchi, T.Katagiri, K.Uneyama: "The first generation and stereospecific alkylation of α-trifluoromethyl oxiranyl annion"Organic Letters. 2. 173-176 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katagiri, K.Uneyama: "Stereospecific substitution at α-carbon to trifluoromethyl group : Application to optically active fluorinated amino acid syntheses"Chirality. 15. 4-9 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katagiri, M.Handa, Y.Matsukawa, J.S.Deleep Kumar, K.Uneyama: "Efficient synthesis of an optically pure β-bromo-β, β-difluroalanine derivative, a general precursor for β, β-difluoroamino acids"Tetrahedron Asymmetry. 12巻. 1303-1311 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katagiri, S.Yamaji, M.Handa, M.Itrie, K.Uneyama: "Diastereoselectivity controlled by electrostatic repulsion between the negative charge on a trifluoromethyl group and that on aromatic rings"Chemical Communications. 2001年号. 2054-2055 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katagiri,M.Irie,K.Uneyama: "Syntheses of Optically Active Trifluoronorcoronamic Acids"Organic Letters. 2巻、16号. 2423-2425 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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